主题词 外加碳源 或者复合碳源 生物脱氮除磷剂
1 使用场所：水温较低时或者碳/氮≦2.86，污水处理反硝化脱氮除磷
2 COD19-20万mg/L 此值可以调整，以COD计gCOD/g ,C/N 5.2
3 使用效果：能迅速降低TN ，污泥产率适宜；出水COD及SS达到国标一级标准
4 含量20%-30%，接受定制，含量可调
由于水体富营养化导致水环境质量日益恶化，对地表水体的生态系统及环境卫生方面造成严重影响。目前我国污水处理厂的排放标准按GB18918-2002一级A标准执行。而我国很多城市污水低碳相对高氮磷的水质特点，由于有机物含量偏低，采用常规脱氮工艺无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求，同时还有聚磷菌的竞争，导致反硝化过程受阻，并抑制异养好氧菌的繁殖，使得氨氮（NH3-N）的同化作用下降，大大影响了污水处理厂的脱氮效果。实践证明，外加碳源是解决这类问题的最主要手段。
1 当需要处理的污水温度较低或者碳源不足，都会导致出水不达标，此时添加外来碳源就显得非常必要。任何外加碳源，或者是有机物，不论是何种类型，进入微生物细胞后，都是殊途同归，尽管代谢途径不同，但最终都是代谢为乙酰辅酶A，再进入细胞的三羧酸循环，通过这个循环，来合成微生物生命活动的各种物质如脂类、蛋白质、糖、维生素、酶等活性物质。有的有机物不能利用、有的利用困难、有的容易。对此，碳源的选择就显得相对重要，凡是能直接利用的，其反硝化速率快；同样的碳氮比条件下，反硝化菌群的反硝化效率高。相反则慢、效率也低。这是因为这些不能直接利用的有机物，在细胞内要经过一系列的生物化学合成、转化，才能转化为三羧酸循环的前体产物乙酰辅酶A；这期间是需要消耗能源的，也有一个转化效率的问题。
2 任何外加碳源，都是为了反硝化作用的进行，以达到脱氮、和分解有机物的目的；同时专性好氧聚磷菌 PAOs 在厌氧状态下打开体内聚合磷酸盐高能磷酸键 ATP，并吸收外界碳源，在体内形成聚合羟基烷酸酯 PHA，在好氧情况下，氧为电子受体，聚磷菌大量吸收水体中的磷酸盐，同时将体内贮存的 PHA 分解。可见，碳源在待处理水体中的浓度和碳氮比、碳磷比结构与反硝化的速度和除磷脱氮效果的关系密不可分。
2.1一般说来，每去除一毫克的氮需要耗费 5 ～ 7. 5 mg 的碳源。
2.2低碳源污水标准
现有理论一般认为，污水中的 COD ＜ 250 mg /L、BOD5 /TKN＜ ( 5 ～ 7. 5) 、总磷 ＞ ( 4 ～ 6) mg /L，即可归为高营养物质、低碳源的污水。在这种情况下，以现有技术很难保证同步生物脱氮除磷的达标运行。对此，最直截了当的方法是投加碳源。
2.3进水污水指标 C:P≧17， 可生物除磷。
BOD:COD≧0.3 可生化性良好
C:TN≦4 进水碳源不足
3 影响微生物活性的因素。以小分子的甲醇、大分子的葡萄糖为例。甲醇是单碳化合物，不能进入 TCA 循环产生还原能量，要进入TCA循环，需要大量的生物化学合成，最后变成乙酰辅酶A，所以其消耗速率相对较低，反硝化速率也较慢。葡萄糖的碳氮比最高。这主要是由于葡萄糖容易被大多数微生物利用合成细胞物质，而且能产生能量供合成代谢，所以葡萄糖参与细胞合成部分的比例较高，而进行反硝化反应的比例较低，故去除单位 NO3－ － N 需葡萄糖量较高。，因此，选择一款合适的碳源至关重要。总体而言，复合碳源比单一碳源要好，这是因为微生物菌群的种类要大于单一的种类；一种菌群对应于一种碳源，这样菌群具有较好的适应性。如采用甲醇驯化得到反硝化菌主要是Hyphomicrobiomspp和Methyloversatillisspp；碳源种类不同，所适应的菌群也会有所不同。
选择了合适的外加碳源，其反硝化细菌的活性也受多种因素的制约，具体说来有如下因素
3.1 碳源种类 复合型比单一的要好 碳源种类是影响反硝化菌群结构的重要因，碳源种类不同，所适应的微生物菌群也会不同，其进入三羧酸循环的代谢途径也会不同，也会影响反硝化菌的驯化时间和代谢模式。
3.2 碳源的投加量，适宜的碳氮比。即使同一类碳源，不同研究得到的投加量也有所变化，主要是由于各种因素引起，如工艺条件，微生物种群条件、微生物种群结构会影响反硝化碳源需求量，如纯菌或混合菌群反硝化时碳源投加量会有所不同。
3.3营养条件或者碳源投加模式等也会影响碳源投加量。
3.4工艺类型也影响反硝化菌对碳源的利用效率和程度.活性污泥工艺和生物膜工艺相比较就不同。会影响其碳氮比，也会影响反硝化速率。
3.5 不同外加碳源下，反硝化菌的细胞产率不同，有的碳源会大幅度增加菌群数量，有的缓慢，这主要与不同碳源的代谢途径有关，有的是直接利用、有的需要生物化学合成、转化、转化合成的效率也不一样。
4 外加碳源影响反硝化效率的因素
4.1 反硝化速率 反硝化速率直接影响污水处理厂反硝化缺氧区的体积。反硝化速率高，较小的缺氧区体积就可 以去除硝态氮；反硝化速率低，需要较大的缺氧区才能满足反硝化脱氮的要求。不同外加碳源反硝化速率不同。
4.2利用不同的碳源驯化活性污泥，反硝化速率是不相同的。
4.3温度对反硝化有较大影响。温度适宜，菌群生命活动旺盛。
4.4 污泥产率 。一方面，较高的污泥产率，会提高反硝化速率；另一方面，过多的污泥产量，对后续污泥处理处置会造成一定影响，尤其是采用生物膜工艺深度反硝化时，污泥产率高会造成出水ＳＳ超标或影响后续砂滤等工艺的运行效率
4.5溶解氧与PH值 由于生物滤池反硝化作用是依靠兼性反硝化菌的代谢来完成，在有氧状态下，反硝化菌进行呼吸作用，消耗氧气，降解有机物，缺氧状态下（DO<0.5mg/L）以 NO3N 及反硝化中间产物为电子受体进行反硝化作用，生成气态氮。因此水体中溶解氧浓度对反硝化效果影响很大。此外，适宜的 PH 与温度对反硝化菌的生长与代谢也至关重要。
4.6 水力停留时间
5外加碳源量的简易计算
外加碳源的量受多种因素的制约与影响，为方便起见，可简化为下列计算式
Cm=5N 式中Cm表示需要投加的外碳源量，以COD计，单位 mg/l。
N 需要外部碳源反硝化去除的氮量 以COD计 单位 mg/l
5 反硝化一公斤硝态氮需要外部碳源量，以COD计，KgCOD/KgNO3-N。
6 关于碳氮比小于2.86 反硝化菌群在进行反硝化时，在消耗有机物物的同时，微生物发生同化作用合成细胞物质也需要消耗一定量的有机物；因此，实践工作中，一般以C:N≦4为参考值。
7 关于碳源的更换 碳源一经确定就不要随便更换，除非有更好的选择。对于以乙酸钠为碳源的，由于大部分都是副产醋酸生产，尤其是医药化工的副产，其中的醛、苯、酚对微生物的活性有极大的影响，会导致微生物的种群、活性以及数量的变化，使其反硝化效果变差或者适应期延长。
8 本公司碳源，是一种直接碳源。为筛选一个合适的碳源，我们先进行生物化学-三羧酸循环理论上的筛选，再进入实验室筛选，最终予以确定；这种碳源不需要一系列的生物化学转化与合成，而是直接转化为乙酰辅酶A的前体底物，参与TCA,进入微生物的生命活动。
9使用效果 t=12度 时间180min 反硝化速率快8.96mgNO -3 /(gVSS·h)；效率高,单位 NO -3 -N 去除量的 CODCr3.52 g/ g；污泥率适宜0.19；单位 NO-3 -N 去除量的碳源投加量4.63 g/ g。效果优秀,出水达到国家一级标准，适应期3天，无亚硝酸盐氮累积。 |
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